[發明專利]一種超級電容器漿料制備方法

無效

• 申請號: 201310750433.4
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103730265A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 朱春來;李金香;武波濤;陳穎;王興軍;張紹廠;何捍衛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: H01G11/84
• 分類號: H01G11/84
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;李愛英

技術領域

本發明涉及一種超級電容器漿料制備方法，屬于超級電容器領域。

背景技術

超級電容器，是一種介于傳統靜電電容器和可充電電池之間的新型儲能元件。它的能量密度比電池小，但功率密度和循環壽命比電池大很多，且具有可快速充放電、無環境污染等優點受到廣泛研究和應用，今后可能發展成為一種新型、高效、實用的能量儲存裝置。

漿料制備是超級電容器生產過程中的重要工序，漿料的質量直接影響超級電容器的各項性能。傳統的漿料制備方法，在攪拌過程中活性材料和導電劑很難分散開，這些粉體團聚就會導致了漿料中含有許多“灰包”，在涂布時會使涂布不均勻，產生顆粒性凸起。特別是一些納米級的導電劑，在攪拌過程中很難分散開，這就需要添加大量的導電劑才能降低內阻，浪費了原料，也相對減少了活性炭的含量。此外，傳統混料制備的漿料中很容易夾雜許多氣泡，造成漿料中各種物質混合不均勻，從而會使涂布后的電極涂布不均勻，產生氣泡斑點。顆粒性凸起和氣泡斑點的存在會嚴重威脅超級電容器的質量和性能。

目前較為先進的漿料制備工藝有以下幾種：

一種高能鎳碳超級電容器正極板漿料的制備方法（CN201110294390.4），它包括如下步驟：1）將正極用粘合劑放在攪拌機上攪拌均勻后放入配料桶內；2)將氧化亞鈷、亞氧化鈦用去離子水溶解，去離子水要慢慢加入，邊加入邊攪拌以免粉料結塊，形成混合溶液；3)將去離子水與氧化亞鈷、亞氧化鈦形成的混合溶液加到配料桶里，攪拌均勻；4)向配料桶中添加高溫添加劑；5)然后加入球形氫氧化鎳，先加入五分之一，攪拌均勻后繼續分批加入氫氧化鎳，放到攪拌機內攪拌；6)加完后再均勻攪拌半個小時；7)之后加入聚四氟乙烯乳液，攪拌均勻即可形成正極漿料。該發明提供了一種鎳碳超級電容器的正極漿料制備方法，制備出的超級電容器儲能密度大、放電功率高。這種料漿內容大部分為親水物質，混料方式為普通混料方法。對于非親水物料如導電劑碳黑、活性碳等物料的混合，此種混料方式難以達到要求。

一種超級電容器用電極及其制備方法、漿料的制備方法（CN201210074635.7）所述漿料制備方法采用八段式制漿工藝制備，包括如下步驟：1)干混，即將活性物質材料與導電材料置于密封的混合容器進行高速分散混合得到干粉料；2)濕混，即向步驟1)所得干粉料中加入一定配比的溶劑及分散劑，攪拌成濕粉末狀；3)成團，即向步驟2)所得物料中繼續添加一定量分散劑，適當減小攪拌速度，使之形成具有一定柔韌性的團狀彈性料；4)膠煉，即將步驟3)所得的團狀彈性料膠煉成片狀彈性料；5)烘烤，即除去步驟4)所得的片狀彈性料中的水分，得到干燥的片狀彈性料；6)造粒，即將步驟5)所得的干燥片狀彈性料粉碎成一定粒徑的細小顆粒；7)粉碎，即將步驟6）所得的細小顆粒粉碎成粉末；8）成漿，即往步驟7）所得物料中加入一定量的分散劑、溶劑和粘結劑，并攪拌成漿料。該發明提供的超級電容器漿料的制備方法制備的電極提高了電極強度，降低了電極內阻，改善了電極的電化學穩定性及結構穩定性，但漿料制備過程為八段式制漿工藝，工藝過程繁瑣與復雜，制備成本高。

超級電容器漿料制備方法（CN201110159480.2），采用逐次加料、分段攪拌的方法，攪拌時公轉與自轉相結合，先將去離子水和粘合劑混合攪拌后制得粘合料，再將導電劑、有機溶劑、活性物質、粘合劑和去離子水加入攪拌機中，混合攪拌均勻制成漿料。該發明漿料制備過程采用濕混方式或干混與濕混相搭配的方式，逐次加料，分段攪拌，工藝耗時比傳統攪拌方式相對減少，由于采用的為單一攪拌器，混料時間長，效率較低。

一種超級電容器漿料及其制備方法（CN201110363513.5），采用行星球磨機為攪拌設備，將活性炭、導電劑、粘結劑、溶劑和磨球放入球磨罐中球磨，球磨8h，形成穩定、均一的超級電容器漿料。該發明采用球磨的方式制備漿料，制備工藝耗時比較長，且球磨的方法制備漿料容易引入雜質。另外，球磨法有可能因撞擊而破壞活性炭表面孔隙結構，從而影響超容的性能。

綜上所述，現有混料工藝或者時間太長，或者采用濕混干混組全合致使操作煩瑣，或者增加球磨工藝致使操作成本增高。本發明提供一種簡單而高效的混料工藝，只須合理搭配真空混料與高速剪切分散乳化混料時間，即可快速均勻混料。

發明內容

針對現有超級電容器漿料制備方法不完善的問題，本發明的目的在于提供一種超級電容器漿料制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種超級電容器漿料制備方法，所述漿料中各組分質量百分比如下：

活性材料????60—85%，

導電劑??????10—30%，